冰溫和冷藏對氣調(diào)包裝魚糜制品品質(zhì)的影響

劉永吉，勵建榮，郭紅輝，鐘瑞敏

(1.韶關(guān)學(xué)院英東食品科學(xué)與工程學(xué)院，廣東韶關(guān)512005; 2.渤海大學(xué)食品科學(xué)研究院，遼寧省食品安全重點實驗室，遼寧錦州121013)

氣調(diào)包裝保鮮技術(shù) (modified atmosphere packaging，MAP)是用一種或幾種混合氣體代替食品包裝袋內(nèi)的空氣，從而抑制產(chǎn)品的腐敗變質(zhì)，延長食品貨架期的一種保鮮技術(shù)［1－2］。溫度是影響食品加工和儲藏的重要因素，也是影響水產(chǎn)品MAP效果和貨架期的最關(guān)鍵因素。低溫對控制食品的腐敗和抑制產(chǎn)品中潛在致病菌的生長都是必要的，多項研究結(jié)果表明，MAP結(jié)合低溫貯藏可以顯著地延長水產(chǎn)品的貨架期［3－4］。因為低溫能夠抑制微生物和酶的作用，還可能因為低溫下CO2的溶解率提高使MAP抑菌效果更好。相反，溫度升高會使MAP水產(chǎn)品的貨架期縮短，如:MAP鯡魚(30%CO2∶70%N2)的菌落總數(shù)在4℃下儲藏11d左右達(dá)到106CFU/g，而在10℃下儲藏4d左右就達(dá)到該數(shù)量［5］;MAP鱈魚腐敗的重要特征就是高含量的三甲胺TMA，含氧包裝條件下會出現(xiàn)腐爛和產(chǎn)生H2S氣味［6］，但在6℃條件下60%的CO2能抑制鱈魚中產(chǎn)H2S菌和產(chǎn)TMA菌的生長，提高鱈魚片的品質(zhì)延長其貨架期［7］。在不同研究中溫度參數(shù)有較大差異，溫度范圍從－2℃到26℃都有研究。近些年，冰溫技術(shù)不斷在食品保鮮研究中被報道。冰溫技術(shù)與MAP技術(shù)的結(jié)合能更好地延長新鮮水產(chǎn)品的貨架期［8－9］。呂凱波等研究發(fā)現(xiàn)冰溫結(jié)合高體積濃度的CO2氣調(diào)保鮮能夠顯著延長魚丸的保鮮期［10］。如:同樣條件下，新鮮水產(chǎn)品在冰溫條件下的貨架期比其在冷藏條件下的貨架期長，冰溫條件下空氣包裝樣品保鮮期有40d，是5℃下保鮮期8d的5倍［11］。冰溫結(jié)合高CO2體積濃度氣調(diào)條件下，鮭魚的良好品質(zhì)可保持長達(dá)3周［12］。但目前冰溫技術(shù)在市場上的應(yīng)用極少，需要更多的研究。為研究冰溫和冷藏對氣調(diào)包裝魚糜制品品質(zhì)的影響，實驗以魚丸為研究對象，以菌落總數(shù)、TVB－N值、pH、感官和質(zhì)構(gòu)等為指標(biāo)，研究了氣調(diào)包裝(75% CO2+25%N2)魚丸在(3±1)、(0±1)、(－2±1)℃三種不同溫度下的品質(zhì)變化，以期為冰溫氣調(diào)包裝技術(shù)在魚糜制品中的應(yīng)用提供更多支撐。

表1 魚丸感官評定分值標(biāo)準(zhǔn)表Table1 List of sensory evaluation standards of fish－ball

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

冷凍紅娘魚魚糜 浙江興業(yè)集團有限公司提供，實驗前，將冷凍魚糜從－30℃冰箱中取出，置于保鮮袋中，在4℃的冰箱中過夜解凍。

氣調(diào)包裝機 蘇州森瑞保鮮設(shè)備有限公司; KJELTEC2300全自動定氮儀 瑞典福斯特卡托公司;CM－14斬拌機 西班牙MAINCA公司;冷藏箱東莞昊昕儀器設(shè)備有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 魚丸制作工藝 每100g魚丸樣品配方:冷凍魚糜67g，淀粉15g，水15g，鹽3g。

魚丸制作工藝流程:4℃解凍后的魚糜→斬拌3min→加入鹽、水、淀粉等→繼續(xù)斬拌17min→成型→水浴(45℃)凝膠化20min→沸水煮3min→冰水冷卻→待包裝。

1.2.2 氣調(diào)包裝和貯藏實驗 實驗設(shè)計:將冷卻后的魚丸在低溫環(huán)境下隨機分組進(jìn)行氣調(diào)包裝。將包裝好的樣品分別在(3±1)、(0±1)、(－2±1)℃三種冷藏溫度貯藏。氣調(diào)包裝條件75%CO2+25%N2。每份樣品質(zhì)量為:(150±3)g。氣調(diào)包裝氣體體積與魚丸質(zhì)量比為3∶1(m L∶g)。包裝膜材料(PET/CPP)。每隔7d隨機取樣測定其菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮(TVB－N)、pH、感官和質(zhì)構(gòu)等指標(biāo)，以評定各組樣品的品質(zhì)變化，當(dāng)樣品的菌落總數(shù)和感官品質(zhì)不能接受時，部分指標(biāo)不再測量。

冰點的確定及冰溫的選擇:為確定魚丸的冰溫冷藏溫度，首先測試了魚丸的凍結(jié)曲線。將預(yù)冷過后的魚丸連同電子溫度計一起放入－30℃冰箱中，根據(jù)電子溫度計的自動記錄數(shù)據(jù)及其軟件分析，通過多次重復(fù)測試得到魚丸的凍結(jié)點(－2.3±0.17)℃。所以確定魚丸的冰溫冷藏溫度為－2℃。在此溫度下魚丸處于非凍結(jié)狀態(tài)。

1.3 測定方法

1.3.1 菌落總數(shù) 菌落總數(shù)按GB/T 4789.2－2010規(guī)定的方法進(jìn)行平板計數(shù)。

1.3.2 pH的測定 按GB/T 4789.2－2003規(guī)定的方法進(jìn)行測定。

1.3.3 TVB－N值 TVB－N值使用全自動定氮儀，參考《FOSS應(yīng)用子報》“鮮魚和凍魚中揮發(fā)性鹽基氮的測定”［13］的方法并做改進(jìn)。用無氮稱量紙稱量10.0g搗碎樣品到750m L的蒸餾管中。加入50m L蒸餾水到蒸餾管中，搖勻。然后加入1g MgO和3滴消泡劑，連接到蒸餾器上。設(shè)定儀器條件為:1%硼酸接收液30m L，蒸餾時間5m in，0.1moL/m L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定液。每批樣品做空白實驗，TVB－N值，單位為mgN/100g。

1.3.4 感官評定 通過感官評定分值確定魚丸的感官可接受度。感官評定由5名專業(yè)人員組成的感官評定小組進(jìn)行，參考GB 10132－2005魚糜制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，針對魚丸的氣味、色澤、表觀特征3個方面綜合評分。每項指標(biāo)分五個等級，如表1。3分以下則表示魚丸已經(jīng)腐敗且感官上不可接受。

1.3.5 質(zhì)構(gòu)(Texture Profile Analysis，TPA)測定 用質(zhì)構(gòu)分析儀測定各樣品魚丸的質(zhì)構(gòu)特性。測定時將魚丸切成約1.5cm3的立方體，在TPA模式下測定。測定指標(biāo)包括硬度(Hardness)、彈性(Springiness)和咀嚼性(Chewiness)。每個樣取不同魚丸重復(fù)測量5次，取平均值。

TPA模式測定參數(shù)為:測量前探頭下降速度: 3.0mm/s;測試速度:0.5mm/s;測量后探頭回程速度: 3.0mm/s;測試距離:4mm;觸發(fā)力值:5g;2次壓縮時間間隔:5s;探頭類型:p/5;數(shù)據(jù)采集速率: 200.00pps。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

實驗重復(fù)2次，所有數(shù)據(jù)至少進(jìn)行3次重復(fù)測定，檢驗并剔除可疑值，用 SPSS(Statistical Product and Service Solutions)13.0進(jìn)行重復(fù)測量方差分析(GLM Repeated Measures)，顯著性水平設(shè)置為p＜0.05，采用Origin7.5繪圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 冰溫和冷藏對MAP魚丸菌落總數(shù)的影響

各組魚丸的初始菌落總數(shù)為3.1 log10CFU/g。冰溫和冷藏對魚丸中菌落總數(shù)的影響如圖1。三種不同溫度對魚丸中菌落總數(shù)的影響有顯著差異(p＜0.05)。在－2℃冰溫下，氣調(diào)包裝魚丸在28d時菌落總數(shù)為:3.39 log10CFU/g;而0和3℃冷藏條件下的魚丸在冷藏至21d時，其菌落總數(shù)分別為5.04、6.48 log10CFU/g，高于國家規(guī)定的魚糜制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。隨菌落總數(shù)的增加，3和0℃包裝下的魚丸的感官品質(zhì)(圖4)迅速下降，變得不可接受。這說明氣調(diào)包裝魚丸的溫度對魚丸的貨架期有明顯的影響，較小的溫度變化就能影響氣調(diào)包裝魚丸的菌落總數(shù);溫度越低氣調(diào)包裝魚丸的菌落總數(shù)增長越慢，貨架期越長;而冰溫能更好地抑制細(xì)菌增長，延長MAP魚丸的貨架期。這與國內(nèi)外相關(guān)研究結(jié)論一致，溫度對氣調(diào)保鮮產(chǎn)品的貨架期有顯著影響［14］;冰溫能顯著延長魚丸的貨架期［15］。

圖1 冰溫和冷藏對魚丸冷藏過程中菌落總數(shù)的影響Fig.1 Effect of different refrigerated temperature on aerobic plate count of fish－ball

2.2 冰溫和冷藏對MAP魚丸pH的影響

由圖2可知，各組魚丸的初始pH為7.17，冰溫和冷藏對氣調(diào)包裝魚丸pH的影響有顯著差異(p＜0.05)。各組魚丸的pH隨著其菌落總數(shù)的增加而降低;－2℃冰溫下，氣調(diào)包裝魚丸的pH降低最少;0℃次之，3℃下魚丸的pH降低最多，pH最低。這說明－2℃的冰溫條件有利于維持魚丸的pH穩(wěn)定，有利于保持魚丸的新鮮度。各組魚丸的pH隨冷藏時間的延長先迅速降低，然后略有增加，之后逐漸下降。這是因為冷藏前期，氣調(diào)包裝中的CO2溶于含水量較高的魚丸中，形成弱酸，使魚丸的pH迅速降低。在低溫條件下，CO2更容易溶于水中，使水的pH降低。pH的升高和降低可能與微生物分解蛋白質(zhì)產(chǎn)生了堿性物質(zhì)和后期大量微生物的代謝發(fā)酵產(chǎn)生的酸性物質(zhì)有關(guān)。

圖2 冰溫和冷藏對魚丸冷藏過程中pH的影響Fig.2 Effect of different refrigerated temperature on pH of fish－ball during storage

2.3 冰溫和冷藏對MAP魚丸TVB－N值的影響

由圖3可知，各組魚丸的初始 TVB－N值為3.14mgN/100g，在貯藏過程中各組的TVB－N值均低于5mgN/100g。3℃冷藏下，氣調(diào)保鮮魚丸的TVB－N值先增加，28d后持續(xù)降低。而0℃冷藏和－2℃冰溫下，兩組氣調(diào)包裝魚丸的TVB－N值先降低后增加，之后又降低;但至冷藏結(jié)束(分別為35和42d)時，兩組魚丸的 TVB－N值分別為:3.27mgN/100g和2.18mgN/100g。但此時二者對應(yīng)的菌落總數(shù)分別為7.53 log10CFU/g和6.94 log10CFU/g。這說明不同冷藏條件下，TVB－N值并不能很好的反映魚丸新鮮度的變化。此外，3組魚丸TVB－N值變化不大的原因可能與較低的pH有關(guān)，因為導(dǎo)致pH降低的酸性物質(zhì)與導(dǎo)致TVB－N值升高的酸性物質(zhì)可能發(fā)生了一定的中和，使TVB－N值較低。

圖3 冰溫和冷藏對魚丸冷藏過程中TVB－N值的影響Fig.3 Effect of different refrigerated temperature on TVB－N of fish－ball during storage

2.4 冰溫和冷藏對MAP魚丸感官品質(zhì)的影響

冰溫和冷藏對魚丸感官品質(zhì)的影響均有顯著差異(p＜0.05)，如圖4所示。在第21d，3℃冷藏下的魚丸有明顯的酸腥變質(zhì)氣味，魚丸表面部分變黃。在第28d，0℃冷藏下的魚丸感官不可接受，魚丸有腥臭味，部分魚丸表面有菌斑，汁液流失呈混濁狀。在第35d，－2℃冰溫下的魚丸感官品質(zhì)基本可接受。－2℃冰溫更有利于維持MAP魚丸良好的感官品質(zhì)。

圖4 冰溫和冷藏對魚丸冷藏過程中感官品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of different refrigerated temperature on sensory evaluation of fish－ball

2.5 冰溫和冷藏對MAP魚丸質(zhì)構(gòu)的影響

質(zhì)構(gòu)儀被廣泛用于測定食品的質(zhì)構(gòu)特性，TPA分析是質(zhì)構(gòu)儀模擬口腔的咀嚼運動，對樣品進(jìn)行測試并采集數(shù)據(jù)，通過軟件分析得出所測樣品質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)。在冷藏期內(nèi)，冰溫和冷藏下氣調(diào)魚丸的硬度值均呈增加趨勢，如圖5(a)。在冷藏期內(nèi)，氣調(diào)魚丸的硬度值隨冷藏溫度的降低而增加，－2℃冰溫下魚丸的硬度值最高，3℃下魚丸的硬度值最低。這說明，在非冷凍條件下，冷藏魚丸硬度的增加最主要是由冷藏溫度的降低引起的，溫度越低，魚丸的硬度越高。這可能是由于溫度越低，魚丸內(nèi)部的凝膠結(jié)構(gòu)越致密，魚丸的硬度越大。

在冷藏期內(nèi)，魚丸彈性的變化與硬度的變化趨勢相反，呈逐漸降低的趨勢，如圖5(b)。其中0和3℃冷藏下魚丸的彈性略低于－2℃冰溫下的魚丸。魚丸蛋白質(zhì)在凝膠化過程中形成的是疏松的凝膠結(jié)構(gòu)，溫度降低時會使這種富有彈性的網(wǎng)狀凝膠結(jié)構(gòu)變得致密，會導(dǎo)致魚丸彈性的降低。

在整個冷藏期，各組魚丸的咀嚼性均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，如圖5(c)。冷藏時間對各組魚丸的咀嚼性有顯著影響(p＜0.05)。這說明氣調(diào)魚丸在冷藏溫度變化不大的情況下，其咀嚼性受冷藏時間的影響較大，而受溫度的影響不大。

圖5 冰溫和冷藏溫度對魚丸硬度(a)、彈性(b)和咀嚼性(c)的影響Fig.5 Effect of different refrigerated temperature on hardness(a)，springiness(b)，chewiness(c)of fish－ball

根據(jù)以上各指標(biāo)，參考國標(biāo)(GB 10132－2005)魚糜制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的菌落總數(shù)不超過5×104CFU/g，確定－2℃冰溫、0、3℃冷藏下氣調(diào)包裝魚丸的貨架期分別為35、21、14d。此外，兩次重復(fù)實驗表明，魚丸的初始菌落總數(shù)都達(dá)到103CFU/g，主要是因為在魚丸的制作和包裝過程中有較多微生物污染;較高的初始菌落可能導(dǎo)致實驗中各組魚丸的貨架期有所縮短。

3 結(jié)論

通過研究冰溫和冷藏對氣調(diào)包裝魚糜制品品質(zhì)的影響表明:在較低的冷藏溫度下，較小的溫度變化就能明顯影響氣調(diào)包裝魚丸的菌落總數(shù);冰溫能更好地抑制氣調(diào)包裝魚丸的菌落總數(shù)增長，延長MAP魚丸的貨架期。在－2℃冰溫條件下，氣調(diào)包裝魚丸的pH、感官品質(zhì)、硬度、彈性等品質(zhì)指標(biāo)均優(yōu)于0、3℃冷藏。－2℃冰溫、0、3℃冷藏對魚丸品質(zhì)的保鮮效果優(yōu)劣依次為－2℃ ＞0℃ ＞3℃，對應(yīng)貨架期分別為35、21、14d。－2℃的冰溫結(jié)合氣調(diào)包裝對魚丸有較好的保鮮效果;能夠更好地維持氣調(diào)包裝魚丸的品質(zhì)和較長的貨架期。

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